[發(fā)明專利]背溝道蝕刻氧化物薄膜晶體管工藝架構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310523208.7
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103794510A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪銘欽;金景旭;黃俊堯;樸英培;張世昌;仲正中
• 申請（專利權(quán)）人: 蘋果公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 馮玉清

相關(guān)申請的交叉引用

本申請主張2012年10月30日提交的題為“Back?Channel?Etching?Oxide?Thin?Film?Transistor?Process?Architecture”的美國非臨時(shí)申請No.13/664240的優(yōu)先權(quán)，該申請的內(nèi)容通過引用整體合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

這里描述的實(shí)施例總體上涉及用于有源矩陣液晶顯示器（AMLCD）中的氧化物薄膜晶體管（TFT）的工藝架構(gòu)。更特別地，某些實(shí)施例涉及用于背溝道蝕刻（BCE）氧化物TFT的工藝。

背景技術(shù)

液晶顯示器（LCD）一般通過利用液晶的動(dòng)作透射或阻擋光來顯示圖像。LCD已經(jīng)用于各種計(jì)算顯示器和設(shè)備中，包括筆記本計(jì)算機(jī)、桌面計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算設(shè)備、移動(dòng)電話（包括智能電話）、車輛艙內(nèi)顯示器，以及用于家用電器諸如電視機(jī)等。LCD通常使用有源矩陣來驅(qū)動(dòng)像素區(qū)域中的液晶。在一些LCD中，薄膜晶體管（TFT）用作有源矩陣中的開關(guān)元件。

在有源矩陣液晶顯示器（AMLCD）的近來發(fā)展中，氧化物TFT的背溝道蝕刻（BCE）已經(jīng)變得日益重要，因?yàn)榕c常規(guī)的通孔氧化物TFT相比，可通過BCE實(shí)現(xiàn)這種顯示器的小尺寸和小寄生電容。

BCE氧化物TFT通常包括柵絕緣體上的鈍化層并且可能需要蝕刻穿鈍化層和柵絕緣體二者以形成通孔。鈍化層一般由硅氧化物（SiO₂）形成，而柵絕緣體一般由硅氮化物（SiN_x）形成，當(dāng)采用某些蝕刻劑時(shí)，SiN_x蝕刻得遠(yuǎn)快于SiO₂。通常，鈍化層和柵絕緣體之間非常不同的蝕刻速率會在通孔中產(chǎn)生底切，這會導(dǎo)致用于涂敷通路的導(dǎo)電材料的中斷，由此干擾TFT的操作。

BCE氧化物TFT的常規(guī)制造方案使用專用掩模用于單獨(dú)地蝕刻SiO₂和SiN_x，這會增加生產(chǎn)時(shí)間并且降低產(chǎn)量。此外，所使用的每個(gè)掩模增加了所產(chǎn)生的TFT不可操作的幾率。因此，可期望采用一種更有效率的制造工藝，諸如具有減少的掩模操作數(shù)量的制造工藝。

發(fā)明內(nèi)容

這里描述的實(shí)施例可提供用于有源矩陣液晶顯示器（AMLCD）中的氧化物TFT的工藝架構(gòu)。氧化物TFT可使用半導(dǎo)體，諸如銦鎵鋅氧化物（IGZO）等。所公開的工藝架構(gòu)減少了處理所需要的掩模的數(shù)量并且提供了沒有如上所述的底切問題的氧化物TFT。

在一實(shí)施例中，提供一種制造用于液晶顯示器的背溝道蝕刻（BCE）氧化物薄膜晶體管TFT的方法。該方法包括在襯底上形成具有第一部分和第二部分的第一金屬層，在該第一金屬層上沉積柵絕緣體，以及在該柵絕緣體上設(shè)置半導(dǎo)體層。該方法還包括沉積半色調(diào)光致抗蝕劑以覆蓋該半導(dǎo)體層的第一部分和該第一金屬層的第一部分。該半色調(diào)光致抗蝕劑具有第一部分和比該第一部分更厚的第二部分。該第一部分具有在該第一金屬層的第二部分上方的通孔。該半色調(diào)光致抗蝕劑的第二部分覆蓋該第一金屬層的第一部分。該方法進(jìn)一步包括通過所述通孔蝕刻所述柵絕緣體的一部分，使得所述第一金屬層的第二部分被暴露；去除所述半色調(diào)光致抗蝕劑的第一部分，同時(shí)保留所述半色調(diào)光致抗蝕劑的第二部分；以及進(jìn)行蝕刻以去除所述半導(dǎo)體層的未被所述半色調(diào)光致抗蝕劑覆蓋的第二部分。

在另一實(shí)施例中，提供一種制造用于液晶顯示器的背溝道蝕刻（BCE）氧化物薄膜晶體管（TFT）的方法。該方法包括在襯底上形成具有第一部分和第二部分的第一金屬層，在該第一金屬層上沉積柵絕緣體，以及在該柵絕緣體上設(shè)置半導(dǎo)體層。該方法還包括在該半導(dǎo)體層上沉積第二金屬層以形成源電極和漏電極，該源電極和漏電極在該第一金屬層的第一部分上方。該方法進(jìn)一步包括在該源電極和漏電極上設(shè)置第一鈍化層，該第一鈍化層具有在該源電極和漏電極上的第一部分和超出該源電極和漏電極的第二部分。該方法還包括用光致抗蝕劑層覆蓋該第一鈍化層的第一部分和進(jìn)行蝕刻以去除該第一鈍化層的第二部分。該方法進(jìn)一步包括進(jìn)行蝕刻以去除該半導(dǎo)體層的第一部分，使得該半導(dǎo)體層的殘留的第二部分與所述第一鈍化層的第一部分具有基本上相同的尺寸。

在又一實(shí)施例中，提供一種制造用于液晶顯示器的背溝道蝕刻（BCE）氧化物薄膜晶體管（TFT）的方法。該方法包括在襯底上形成具有第一部分和第二部分的第一金屬層，在該第一金屬層上沉積柵絕緣體，以及在該柵絕緣體上形成位于該第一金屬層的第一部分上方的圖案化的半導(dǎo)體層。該方法還包括在該圖案化的半導(dǎo)體層上沉積第二金屬層以形成源電極和漏電極。該方法進(jìn)一步包括在該源電極和漏電極上沉積有機(jī)鈍化層。